建模的高能粒子和辐射Multipetawatt激光设备的生产

文摘

高能量短脉冲激光的出现带来了辐射防护相关的新问题。实验使用multipetawatt激光系统中产生的辐射会导致引发剂和潜在的激活互动室内的材料和实验大厅。尽管许多新的PW激光设施如今进入操作,直到现在这个问题却没有得到足够关注。在本文中,我们评估辐射效应引起的高功率激光设备的操作。两个工作制度被认为是相关的生产硬x射线和高能质子。的方法一般可以适用与任何大功率激光器实验系统的设计。

1。介绍

高能量短脉冲激光的出现带来了新的问题与激光辐射防护相关设施。实验使用multipetawatt激光系统中产生的辐射会导致引发剂和潜在的活化材料,在实验区域内。这个问题是常见的许多PW和multi-PW激光设备,它正在运行或在建的世界各地的(1]。超高能用于惯性约束聚变激光设施也有这个问题,因为他们通常是耦合的高强度短脉冲激光。这种激光器在NIF操作(2)(ARC激光系统),LMJ [3)(花瓣激光系统(4,5]),罗切斯特大学(ωEP) [6),在日本大阪大学(LFEX) [7),在上海的沈Guang-II激光设备(8),和激光猎户座在英国9]。这种系统的建设,提供千焦耳能量在皮秒时代,是出于需要使用辅助源文档的x射线探测物质或质子皮秒的时间范围和密度isochorically加热材料的必要性。

就必须评估是否二次辐射的高通量(x射线和质子)由petawatt拍摄的目标是一个严重的问题在议院中激活的材料。这是一个重要的问题,一边深影响安全规则,这可能需要应用设施,而在另一边的反应室和诊断工具:他们的衰老和生存能力。

laser-accelerated的主要危害是高能粒子,电子,光子,和离子,这是传播的互动区,可能激活目标支持的元素,诊断、实验室,甚至元素外室。两种典型的操作模式被认为是。在第一个,激光是专注于目标产生硬x射线为x射线摄影(壹空间)。在第二个,它是用于生产高能质子(TS2)。对于每一个源,我们估计产生的高能粒子和能量谱通量在激光目标交互,然后我们评估与诊断设备的激活效应交互和室元素。

本文组织如下。部分2描述了一般方法和激活的方法计算,包括两个主要部分:描述源激光目标的高能粒子的相互作用和环境材料的活化后的激光枪。第一部分相关的挑战,提出了部分3,雷射—交互的强烈非线性物理学相对论激光强度,需要大规模的数值计算。第二个任务相关的主要问题,提出了部分4是必要考虑实验的代表几何室和诊断工具。

本文中开发的方法允许评估操作引发的辐射效应的大功率激光设备,这个问题却没有得到足够关注直到现在虽然许多新的PW激光设备,现在进入操作。我们的方法一般可以申请实验设计与任何高功率激光系统已经运行或在建依然在不同的国家。

2。计算方法

激光设备的安全运行需要的决心放射性元素的最大的活动,将在整个生产周期的设备操作和一生的预测。的元素应该精确地确定来自目标本身的激活和材料位于目标室,在墙上,在混凝土防护层,和所有其他元素的实验大厅。激活主要是由两个来源:充满活力的电子通过轫致辐射过程产生的x射线在厚目标由重元素(源壹空间)和质子加速到高能量光从薄的目标元素(源TS2)。这两种目标,用于光子(10)和质子来源(11- - - - - -13),如图1是常用的x光射线照相法(在实验中14),质子射线照相法(15),不透明度测量、目标加热(16),和生产核反应17]。

核素库存的计算分为两个步骤。第一步由估计的质子和电子来源产生的激光脉冲与固体的相互作用的目标。为此,我们使用一个particle-in-cell (PIC)代码(18开发了激光等离子体相互作用的模拟,验证了与许多实验结果进行比较。TS2来源的情况下,质子特点能谱和divergence-can直接计算与图片代码作为质子源的大小,约100μ米,与激光焦斑,可以完全模仿模拟盒子内。然后,质子束特征转移到第二步通过蒙特卡洛模拟材料的激活码是MCNP [19],FISPACT-II [20.],GEANT4 [21)开发的加速器社区。

中更为复杂的方法壹空间源的情况下,一个额外的步骤包括在计算高能光子。轫致辐射截面相对较低,转换器的厚度毫米大小的目标需要,这是禁止的PIC模拟(太耗时的)。另一方面,集体影响光子生产并不重要一样快电子的密度减少迅速传播远离激光焦斑。因此,计算光子的生产中,我们使用蒙特卡洛代码GEANT4 [21]。钨的目标一直是本模拟中使用,这是一个典型的转换器用于许多摄影实验。电子束的特点,计算第一步的图片代码,在GEANT4注入能量的计算和角分布的x射线产生的轫致辐射,和二次电子和正电子。发射的高能电子和光子的特点并将其用作输入的MCNP和FISPACT-II模拟材料激活。整个链的计算如图2。

整体计算方法使用PIC模拟质子和电子的来源和使用这些术语主要来源在蒙特卡罗代码(MCNPX GEANT4,等等)的评估二次发射是一个严格的方法已经用于先前的研究,如克拉克et al。22]。

3所示。描述的电子和质子通量

3.1。PICLS描述的代码

Particle-in-cell (PIC)编码广泛用于建模高强度激光脉冲固体和气体之间的相互作用的目标。通过使用完整的带电粒子动力学耦合的动力学描述为电磁场麦克斯韦方程,这样代码提供的详细描述激光能量沉积和稠密等离子体的高能电子的运输。PIC模拟的主要问题是由于显著的计算成本非常大的宏观粒子数目和空间网格分辨率需要解决德拜长度和等离子体。然而,最后一代的图片代码能够执行大规模数值模拟稠密等离子体的许多皮秒的时间尺度。

PICLS是1 d / 2 d / 3 d相对论图片代码。完整版,它占了粒子碰撞,辐射发射和传输,字段和碰撞电离允许描述等离子体在一个大范围的温度和密度。PICLS中的碰撞模型是基于概率的方法23]。它完全在个人保存能量碰撞并保存平均动量的粒子。PICLS提供了可能性大的粒子密度梯度利用变权模型。电离模块基于Ammosov-Delone-Krainov模型(24)场电离和托马斯-费米模型,萨哈模型,或碰撞电离模型(25碰撞电离)。

3.2。目标参数

简化noncollisional PICLS的2 d版本是用于本研究我们感兴趣的只有在粒子能量1兆电子伏以上能够诱发核反应,本质上更少的碰撞。目标被认为是平面衬托如图1。

壹空间的目标是2毫米厚,4×4厘米²宽散装钨与其正面覆盖20μ米的塑料(CH)。只有中部(200μ10米宽,μ米厚,塑料制成的)建模的图片代码。

TS2的目标是由20μ米厚,1×1毫米²广泛的塑料CH。只有中央部分是200μ10米宽,μ米厚的建模。我们验证了带电粒子,质子和电子,是区域发出小于模拟盒子的大小。

模拟框呈现在图3(一个)。模拟盒子是200μ米长,203μ米宽。固体目标是70μ从左边边界。塑料层被建模为一个two-ion物种等离子体:质子与质荷比1和碳质荷比2。目标的初始电子密度是3.3十²³厘米⁻³,对应于固体塑料的密度。这是入射激光束的临界密度的300倍。初始温度设置为0:T_e=T_我= 0,以确保等离子体冻结前的高强度激光脉冲到达目标。作为目标然后由激光脉冲加热到凯文,这个选择并不影响无碰撞的吸收过程。

中使用的单元格大小PIC模拟在两个方向上都是14.7海里,时间步长是48.5 6碳离子,12个质子,在每个浆细胞和48个电子被初始化。因此,宏观粒子的总数是1.8数十亿美元。

前脉冲引发的preplasma总是与PW激光脉冲,与一个指数函数建模n_e∝exp (−x/l_n)与特征长度l_n= 3μm。preplasma的形状,前脉冲引发的,主要影响电子一代,因此粒子和辐射的发射。在这方面,小3μm scalelength选择在我们的模拟对应preplasma产生的激光系统有一个很好的对比,10的顺序⁹-10年¹⁰,因为它是今天在几个激光系统实现。

3.3。激光脉冲特性

在本文中,我们主要是限制我们的分析结果与脉冲持续时间0.5 ps的半最大值宽度波长为1.053μm,这是最具代表性的大型设施如弧,花瓣,LFEX。长脉冲持续时间被认为是部分的3.7。脉冲能量的范围从0.2到3.5 kJ对应于典型的高能量短脉冲激光的一系列操作。

高能粒子的特性主要取决于激光强度的目标,和,因此,在聚焦条件。这里,我们假定一个“现实的”激光点由一个中央激光点和强度的翅膀,因为这些总是出现在高能量短脉冲激光系统。给出了图的强度分布4。再一次,这是系统的强度分布的定性表示像LFEX或花瓣。大约40%的激光脉冲能量中包含的主要点50μm应用。大多数其余部分强度较低的分布在一个600的100倍μ区m的半最大值宽度。在模拟中,我们只考虑激光脉冲的中心部分,只有这部分创建的高能粒子产生激活。因此,对于脉冲能量的范围从0.2到3.5 kJ,最大激光焦斑强度的变化从8×10¹⁸W /厘米²1.4×10^20.W /厘米²(假设一个上流社会的强度分布)。

在模拟中,时间和空间激光概要文件与截断高斯函数建模。激光脉冲的线性极化模拟飞机在正常的发病率。激光高斯在纵向和横向的方向。在横向方向上,高斯配置文件是横向模拟盒子大小的限制,而在纵向方向,总脉冲持续时间是其应用的2倍。这是通过适当选择相应的技术实现激光振幅的左侧边界模拟激光输入框。激光脉冲的总持续时间,进入模拟盒从左边界,因此1 ps。

执行参数扫描在合理的时间,有必要找到一个妥协在选择仿真参数。在非常高的激光能量和焦斑的50μm,模拟盒子的宽度需要避免边界效应强烈限制可能执行大型参数扫描。因此,我们选择执行一组模拟的焦斑30μ米在一个较小的模拟盒子。比较与50μm焦斑是部分中讨论3.6(30的焦点μ米也有趣,因为这一直是衡量花瓣虽然不是在常规操作期间最大的激光能量)。

边界条件是期刊在横向方向上(y)和吸收激光的方向传播(x)。为了检索释放质子的总数,我们使用的源尺寸的保守估计z方向是由激光应用。下面的结果不能精确预测实验结果。特别是,最大的质子能量可以由几个高估了百分之十。不过,他们足以随后激活计算。确实,高估了能量和高能粒子的数量(以合理的方式),我们得到一个“最坏情况”场景中,这很有趣,为了建立设施的安全规则。

3.4。电子通量

激光能量的电子角和能量分布1和3.5 kJ呈现在图5。小能量的光谱相似截止在较低的温度和较低的能量。

电子的角分布激光能量似乎不是很敏感。激光传播之间的变化轴和垂直平面小于2倍。另一方面,电子能量分布的形状指数的特点是一个热门的电子温度T_他和截止能量ε_e马克斯。

同意的理论和实验观察,最大的电子能量,热电子温度、和激光能量转换为热的效率电子,η_h,依赖于入射激光强度(26- - - - - -28)如下: 在哪里λ_{拉斯维加斯}激光波长微米和吗我_{拉斯维加斯}激光强度以10为单位吗¹⁸W /厘米²。第二项公式的热电子温度代表了著名的有质动力的扩展。在我们的模拟,脉冲持续时间和激光聚焦条件固定的,而这些代表热电子的依赖关系特点的激光脉冲能量。加速电子展示在表的特点1。

3.5。质子通量

图6显示了角和能量分布的激光能量的质子3.5 kJ。质子发射强烈平行(不像电子)同意TNSA机制,占据这些激光强度(29日,30.]。发射角随质子能量的增加和不是很敏感的激光能量条件下研究了这里。能量分布可以用一个指数近似函数如下: 有效的温度T_嗨和锐截止能量ε_我马克斯。最大的质子能量,有效温度T_嗨,用高能离子的总能量进行测量在这些模拟如表所示2并在图7作为总激光能量的函数。质子能量谱和角分布测量2.3 ps后当他们的最大能量饱和(增加不到2%在过去300 fs)。

薄的塑料目标(TS2),除了质子,碳离子也会加速。然而,他们的数量远小于质子(分析证实了汤森抛物线上的痕迹表现在最近的实验中11每个核子])和他们的能量更小,因为他们比质子加速在稍后时间,即。电场时,有时已经减少(见,例如,Bychenkov et al。31日])。因此,他们有一个小提示剂量影响,事实上,他们几乎不会导致激活,主要由中子,不带电,轻易地与目标的核材料互动。这些中子质子引起的或硬x射线光子,后来在文本中所示。

质子和电子的特点生成的图片模拟与以前的测量和扩展协议在其他出版物报道27- - - - - -30.]。

3.6。的一个更大的焦点

我们大多数的模拟进行了焦斑的30μm以扫描较大的参数域。我们还模拟了一个更大的焦斑的50μ为了验证扩展。在降低焦斑的强度约高2.5倍,我们的模拟结果可以部分高估高能电子和离子的生产。

为了证明这种效果,我们将获得的结果与50岁和30的焦斑μ相同的激光能量的200 J。图8代表了两个考虑电子和质子能量光谱焦斑大小。强度的增加的一个因素(50/30)²导致更高的电子和质子截止能量。然而,高能粒子的总数与能量大于1兆电子伏取决于总激光能量和仍然是差不多的。

3.7。的脉冲持续时间更长

我们已经考虑了脉冲持续时间0.5 ps。不过,可以使用脉冲持续时间更长,因为在某些情况下,它可以最大化质子和x射线。因此重要的是要研究快速粒子生成脉冲持续时间的影响。

在这种背景下,我们有模拟的情况下总激光能量的脉冲持续时间的kJ 1 ps。强度目标因此除以两个相比前一节中给出的情况下。比较电子和质子能量光谱的脉冲持续时间500 fs和ps如图19。可以看到,观察到的趋势与更短的脉冲持续时间没有显著影响,除了减少截止能量。

因此,在这个政权的激光能量,电子和质子能量光谱不非常敏感的脉冲持续时间的两倍,同时保持激光能量不变。获得的光谱与脉冲持续时间0.5 ps因此代表和相关的。

4所示。蒙特卡罗模拟光子在钨生产的目标

钨是常用的轫致辐射转换器。我们使用了蒙特卡罗代码GEANT4 [21模拟传输和激光产生热的相互作用电子在钨在三维空间内。我们GEANT4模拟耦合佩内洛普(渗透和正电子与电子的能量损失)物理库(32)使用低能耗模型的电子和光子传输包括康普顿散射,光电效应,瑞利散射,轫致辐射发射,电离,对生产、正电子湮没。佩内洛普模型提供高度可靠的结果的使用能量到几百eV和可以使用1 GeV [33]。第一,它使一个精确治疗keV电磁淋浴和交互的规模,其次,原子的描述去激过程,如荧光x射线。跟踪截断值为1μ米被选中,也对应于一个能量阈值接近1 keV电子和光子。这意味着,低于这一限制,我们没有模拟粒子的运输和反应时间更长。

4.1。源初始化

GEANT4模拟目标考虑,根据图3钨制成的,是一个平行六面体与尺寸6×6×2毫米³。我们描述了电子源利用2 d 50高斯空间分布的标准偏差μ与激光焦斑尺寸m,在协议。电子注入考虑他们的角分布与PIC模拟计算。他们沿着目标注入正常,即。,the symmetry axis of the angular distribution was aligned with the target normal (which in our specific case also coincides with the direction of the incident laser beam). The used computational volume was also a parallelepiped with dimensions 8 × 8 × 5 mm³。交互的图形表示几何图所示3 (b)。laser-produced电子与PICLS模拟计算作为计算的输入电子传递和轫致辐射的发射光子的目标。因此,描述电子源的特点,我们直接使用电子能量和角分布在图5(面板一个和b分别)。由于输入电子能量光谱覆盖动态范围在10¹²数量级,我们需要模拟大量粒子(10¹⁰10¹¹)为了获得一系列的光子,这不是强烈波动的影响,尤其是在高能尾巴。然而,仿真计算时间禁止在这种情况下(10⁹粒子对应的计算为1天)。为了克服这个问题,考虑到没有集体影响轫致辐射发射,我们执行独立的连续模拟通过考虑部分入射电子的能量范围减少粒子数(10⁸)。然后每个贡献是规范化的入射电子能量范围视为给定的PICLS模拟。总结所有的归一化贡献,full-photon频谱已经重建在keV规模微不足道的统计波动从10 keV数百兆电子伏。例如,图10说明了这种方法应用到光子发射的能量谱的确定目标的后侧(光子)传播的激光脉冲能量200 J。

4.2。光子通量

在我们的模拟,我们可以跟踪所有初级和次级粒子在计算体积。能源和角分布的电子、光子和正电子在前后端计算钨的目标。一般来说,我们可以注意到,许多事件电子反映大多数电子穿透目标的吸收。此外,一些正负电子对产生的高能光子。正电子与相邻原子的电子云和生产511 keV二级光子高峰。在低能量,离散荧光峰值出现在能量谱。他们的起源是由于热渗透到目标材料和生产内壳层电子碰撞电离。这样的内孔是由辐射复合,排放目标的特征线材料。在钨的情况下,K_α和K_β行分别约59和69 keV。注意,只是之后K_β山峰,系统的光谱可以解释为x射线吸收的崛起在目标上方K-edge能量,等于k层电子的结合能。

图11介绍了光子能量光谱后方和前线目标表面发出激光脉冲能量的200年,500年、1000年和3500年J。目标内部的自吸收的影响尤为重要,下面的光子传输1兆电子伏。然而,在激活的背景下研究中,我们主要是感兴趣的更多的高能光子。在这个能源范围(上图1兆电子伏),类似于电子和质子光谱,光子能量分布可以以一个指数函数用一把锋利的。一般来说,这种能量截止稍高的传播比反射的光子。光子分布获得了更高的激光能量3.5 kJ光子有相似的特征,获得更高的温度。

图12显示了背散射角分布和传播的光子。特别是,对于传播的光子,角分布几乎是各向同性的约70°传播轴的电子束。更大的角度,光子传播目标平面平行,因此,因为吸收强度迅速下降。反映光子也有角分布,而各向同性又下降的方向接近飞机目标表面。

摘要的蒙特卡罗模拟二级排放的特点提出了表3并在图13。我们观察如下:(我)的分数反映电子从最低的激光能量的50%减少30%在最高能量。背散射电子的有效温度是略小于入射电子的温度由于其与电子碰撞的目标。(2)传播的粒子的比例增加到5%的最大能量,这仍然是很小,因为大型钨试样的厚度。(3)生成和传播的光子数量的增加。这反映了电子/光子转换比率的增加R_γ,如图12从7 (a)。它增加到70%在考虑激光能量范围。(iv)光子能量增加,如图12(b),光子传输的有效温度T_γ10 - 20%倍小于相应的热电子温度由于电子冷却和二次电子的生产钨原子的碰撞。然而,它遵循相同的趋势作为激光能量的函数。(v)光子能量最大E_{马克斯−γ}增加,如图13 (c)。它大约是一样的热电子截止能量(见表2)。

平均能量和光子数是向后的方向更小比正向这里热电子温度考虑。

因此,我们假设,作为最大化假说,反散射光子传播的光子具有相同的特征。发射正电子的数量小于电子的数量相同的能量,激活他们的贡献将会被忽视。

特别感兴趣的是电子的转换效率的扩展在GEANT4 /佩内洛普模拟光子激光能量。我们的估计是符合实验结果在较小的激光能量。例如,转化率几个百分比的激光系统∼100 J激光能量在密集的射线照相法测量对象(见,例如,(34])。这是一个非常重要的结果:通过增加激光能量效率的提高multi-kJ激光系统可能是重要的几个应用程序,特别是关心摄影的可能性的密集的对象(例如,破产颗粒在惯性约束聚变实验和其他上下文)。

5。高能光子和质子的影响

有壹空间和TS2源项计算激光参数的函数,我们进行活化分析。执行这些计算在两个步骤。首先,我们计算运输的高能粒子(质子和x射线)从源以及次级粒子的生成和传输,如中子核反应产生在不同材料的实验大厅和诊断。在这个阶段提示剂量评估。在第二步中,我们做一个库存的放射性原子核通过激活后在冷却阶段在不同的时间。

5.1。计算序列和建模

建模的主要和次要粒子与MCNPX代码传输已经完成三维空间考虑实验大厅的几何形状和位置代表诊断位于10厘米的后侧的目标。模拟在三个连续的步骤进行。

首先,计算运输的中子,质子,和硬x射线与MCNPX执行代码以确定辐射通量的空间和能量分布(19]。中子、质子和光子谱计算在每一个体积与足够的能量分辨率用于以下的计算。质子,提示外部剂量辐射通量的计算通过使用icrp - 74系数(35)和参考资料。36]。这些结果代表剂量交付在实验大厅的偶然的个人的存在。

其次,利用中子、质子和光子谱计算,反应速率为每个粒子材料和类型分别计算。库存的所有生产radionuclei使用Tendl2012库执行。这允许推导radionuclei产生的空间分布在不同的材料在不同的冷却时间。这部分的计算与代码执行FISPACT-II [20.]。激活的目标是评估在这个级别。

整个计算序列如图14。

5.2。引发剂

潜在的风险都被评估为TS1, TS2实验,为光子,质子,次级中子(图15)。在我们的计算中,我们假定一个室半径5米(典型的设施如NIF或LMJ) 10厘米的铝和40厘米的混凝土。很明显,接近室壁剂量取决于半径的平方反比。激活放射性核素的总数,集成在full-solid角4π相反,独立于室半径。

光子和中子剂量诱导促使壹空间目标分布相当均匀实验大厅。一剂大约10毫西弗,主要是由于光子,计算接近室壁kJ (@3.5)。

质子和中子诱发提示从TS2目标剂量很低。根据TNSA过程,定向强辐射观测的方向正常到目标。剂量约为1.5毫西弗预计在两个方向(@3.5 kJ)。次级中子总数的为0.5毫西弗。它可以注意到,在实验特别好激光相比,质子的排放是对称观察前后两侧的一层薄薄的激光辐照目标(见,例如,Ceccotti et al。37),对比比10¹⁰和激光强度5 10¹⁸W /厘米²)。这意味着前脉冲等离子体强度远低于阈值的形成。在我们的例子中,很厚的目标和存在preplasma(小但仍然重要)预防观察这种对称的发射。

在图15,我们没有评估提示剂量逃逸电子的目标直接相关。这些电子也将现在和将向外传播室壁和混凝土屏蔽。然而,众所周知,只有少数电子能够逃脱的目标(由于感生电荷分离),可能会无法穿过靶室壁(LMJ而言,这是由10厘米的铝+ 40厘米的混凝土),因此不会导致提示剂量外室。事实上,他们将产生轫致辐射x光室,但是考虑到他们的低数量的贡献不显著。

5.3。设备的特点

放射库存强烈取决于元素建模中选择安装,在几何配置,他们的交互点的距离(太极拳:目标室中心),和在他们的成分。因此库存需要考虑所有的元素与一个重要的质量和/或靠近源有不可忽视的影响运输的粒子和辐射。

在这项研究中,是一个代表插入设备和诊断,我们考虑一个铝卷的激活位于10厘米从目标正常的背面。

为TS2拍摄(最坏情况)和激光能量3.5 kJ,铝的具体活动达到超过700 Bq / g值10分钟后。放射性核素,这导致大多数这样的活动²⁷毫克(半衰期9.5分钟),²⁸艾尔(半衰期2.2分钟)²⁴Na(半衰期14.66小时)。然而,激活衰减指数随着时间的推移,它减少了大约10 Bq / g的水平三个小时后拍摄(主要贡献者²⁴Na和²⁷毫克)。

还有一个危险的诊断污染的扩散激活目标和持有者。这里,我们考虑一个目标在一个铝轴,我们假定目标持有人组成的1 g的铝和10毫克的胶两种类型的目标。的真正成分铝一直在考虑传输代码(铝5083含镁、锰等)。表4给的总活动从壹空间碎片,TS2目标随着时间的推移,和放射性核素作出更大贡献。

6。结论

本研究介绍了活化分析引起multipetawatt实验能级3.5 kJ。本文中使用的完整的计算序列包含了模拟激光脉冲与目标之间的相互作用导致高能粒子的生产。分别建模两种类型的实验生产,主要是光子(壹空间)或主要是质子(TS2)。计算精确考虑粒子和辐射的传输和转换的主要粒子次要的。这使得估计总数的活动互动室和实验大厅内。需要在我们的计算中,无论何时,我们假定一个焦斑形状、结构的目标和辐照条件,这将带来过高的预期水平的激活。这种方法确实是兼容辐射安全程序,因为它意味着实际的辐射剂量(稍微)低于我们计算。

我们模拟的工作表明,在激光能量和持续时间范围内考虑,激光脉冲持续时间只有一个小的影响促使剂量和激活。此外,减少焦斑大小产生增加强度和导致截止能量较高的电子和质子。然而,高能粒子的总数超过1兆电子伏能量取决于总激光能量和仍然是差不多的。最后,我们观察到剂量诱导提示从TS2壹空间目标超出目标。在第一种情况下,剂量分布不均匀在实验大厅。TS2的目标,而不是由于TNSA质子发射过程的物理,定向强辐射中观察到两个方向正常到目标。

数据可用性

数据可从相应的作者。

信息披露

文中表达的观点和意见不一定反映欧洲委员会。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者承认金融支持法国国家研究机构(ANR)框架的“未来”的投资计划国际防务展Bordeaux-LAPHIA (ANR-10-IDEX-03-02)。这项工作进行了框架内的EUROfusion财团已经收到了原子能共同体研究资助和培训项目2014 - 2018根据授权协议。633053年。这项工作在一定程度上支持的阿基坦地区委员会。PIC模拟计算在电影的高性能计算资源分配2012 - 056129,2013 - 056129,2014 - 056129,和2015 - 056129年由GENCI。

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